Luz

Propagação da luz

A luz propaga-se em linha reta em todas as direções, sempre que a sua velocidade de propagação seja constante num dado meio - meio isotrópico

Cada uma das direções rectilínias de propagação da luz chama-se de raio luminoso, no entanto as fontes luminosas emitem feixes de raios luminosos (conjunto de raios luminosos)

Os feixes luminosos podem ser:

Paralelos  (1ª imagem),  Convergentes (2ª imagem), Divergente (3ª imagem)

Ao propagar-se a luz pode atravessar materiais:

A luz atravessa o material formando uma imagem nítida ao observador

A luz atravessa parcialmente formando uma imagem pouco clara ao observador

A luz não atravessa o material e não se vê

A sombra e a penumbra surgem aqui, quando a luz, propagando-se rectilineamente encontra um objeto opaco.

Exemplos dos diversos tipos de materiais existentes: 

Corpos luminosos e iluminados

Existirá alguma diferença entre eles? Qual será? 

Corpos luminosos são os corpos que contêm luz própria e Corpos iluminados são aqueles que refletem ou transmitem a luz que recebem dos corpos luminosos

Fonte de luz natural

Fonte de luz artificial 

Triângulo de Visão

Como é que conseguimos observar os objetos? Que condições são necessários para que isso seja possível? 

Para eu conseguir observar um objeto tem de estar presente: uma fonte de luz que irá iluminar o objeto, este objeto irá refletir parte da luz que recebeu para um detetor. 

Triângulo de visão

Reflexão da luz

É um fenómeno que ocorre quando a luz incide numa superfície, mudando de direção ou de sentido e continuando a propagar-se no mesmo meio. 

Há dois tipos de reflexão da luz: -regular (raios luminosos são todos refletidos na mesma direção por incidirem numa superfície polida)

                                               -difusa (raios luminosos são refletidos em diferentes direções devido à superfície rugosa onde incidem)

LEIS DA REFLEXÃO DA LUZ

• O raio incidente, o raio refletido e a normal encontram-se no mesmo plano
• Os ângulos de incidência e de reflexão têm a mesma amplitude

Espelhos 

Convexos

A imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto

Côncavos

Quando o objeto está para lá do centro da curvatura do espelho, a imagem é real, invertida e menor que o objeto.

Quando o objeto está entre o centro de curvatura e o foco, a imagem é real, invertida e maior que o objeto.

Quando o objeto está entre o foco e o vértice, a imagem é virtual, direita e maior que o objeto.

Planos

A imagem é sempre direita e do mesmo tamanho que o objeto, a imagem encontra-se à mesma distância que o espelho e objeto, é virtual e simétrica

Refração da luz

Fenómeno que ocorre quando a luz atravessa de um meio para outro, ocorrendo a alteração de velocidade, geralmente acompanhada com mudança de direção.

Reflexão total

Fenómeno que ocorre quando a luz incide, com um ângulo superior ao ângulo crítico, na superfície de separação de dois meios, sendo a velocidade de propagação da luz menor no meio onde a luz se está a propagar

Exemplo:

Fibras ópticas

LENTES

São corpos transparentes limitados por uma ou duas superfícies curvas.

Há lentes: 

-convergentes (feixe paralelo ao eixo principal converge para um ponto: foco real)

-divergentes (feixe de raios paralelos ao eixo principal diverge de tal modo que os seus prolongamentos se encontram num ponto: foco virtual)

OLHO HUMANO

Cristalino tem a função de focar as imagens dos objetos na retina (este funciona como uma lente convexa)

Pupila é a abertura circular por onde entra a luz

Retina é a membrana onde se formam as imagens (forma uma imagem menor e invertida)

Defeitos de visão

Os principais defeitos de visão são:

Miopia - vê mal ao longe e corrige-se com lentes divergentes

Hipermetropia - Vê mal ao perto e corrige-se com lentes convexas

Astigmatismo - vê mal quer ao longe, quem ao perto, e corrige-se com lentes cilíndricas

ESPRETO DE LUZ

Como se forma? 

O espetro de luz forma-se através da dispersão da luz, isto é, fenómeno que ocorre quando a luz branca se decompõe nas diferentes radiações monocromática

COR

Um corpo  absorve e reflete determinadas radiações que recebe. Assim a cor que um corpo apresenta depende da radiação que sobre ele incide e da sua natureza.

Exercícios:

De acordo com o esquema em cima apresentado indica:

1- Que cores é que são absorvidas e que cores são refletidas?

a) 

b)

c)

d)

e) 

Som

Como se produz o som?

O som produz-se através de vibrações (ondas sonoras) que propagam num meio material, após uma perturbação. 

Ondas sonoras:

As ondas sonoras, são ondas mecânicas longitudinais. Isto é, são ondas que só se propagam quando há um meio material para exercerem essa propagação após a perturbação que sofrem. A direção da perturbação e a direção da propagação é a mesma.

O som propaga-se melhor em meios materiais sólidos, em que as partículas possuem uma maior organização e aproximação, logo a transformação e transferência é mais fácil e rápida.

PROPRIEDADES DO SOM

Altura

Intensidade

Timbre

ALTURA:

É a propriedade que nos permite identificar a diferença entre os sons agudos e os sons graves estando relacionado com a frequência.

INTENSIDADE:

É a propriedade que permite identificar os sons como fortes ou fracos. Está relacionado com a amplitude.

TIMBRE:

É a propriedade que permite distinguir os sons de diferentes fontes sonoras. 

Temperatura e calor

Quais as diferenças entre temperatura e calor?





A TEMPERATURA é uma propriedade física de todos os corpos estando diretamente relacionada com a energia cinética, isto é, o movimento das partículas. < Ec = < temperatura
Esta, é medida utilizando-se um termómetro. A unidade do Sistema Internacional da temperatura é o kelvin (K)

O CALOR é uma medida da energia térmica. É energia em movimento, que deixa de existir quando se atinge o equilíbrio térmico. 

A principal diferença entre eles é que a temperatura é uma propriedade dos corpos e o calor é uma medida de transferência de energia entre os corpos. Quando se atinge o equilíbrio térmico deixa de haver transferência entre os corpos. 

Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contacto um com o outro, há transferência térmica do corpo com temperatura maior para o corpo com temperatura menor.

Esta transferência só termina quando os dois corpos ficam com a mesma temperatura.

Como ocorre a transferência?

CONDUÇÃO

CONVECÇÃO

-Condução

A condução é um processo em que as partículas, quando em contacto com uma fonte quente, adquirem maior agitação. < temperatura = < energia cinética. Este processo de condução é bastante eficaz nos sólidos, em que as partículas se encontram muito próximas umas das outras, se estes forem bons condutores térmicos. Os metais, são exemplos de bons condutores térmicos ao contrário das madeiras e cortiças. 

-Convecção

É o processo de transferência que ocorre quando falamos de gases e líquidos, em que as partículas se encontram mais afastada. Na convecção, quando as partículas são aquecidas, tornam-se mais quentes, ou seja, menos densas e sobem. Ao de cima, as partículas ficam mais frias, logo, mais densas e descem originando-se assim as correntes de convecção. 

Energia

Fontes de Energia

• Sol - Energia Solar

• Água
• Mar - Energia das marés e das ondas
• Rios - Energia Hídrica

• Calor do Interior da Terra - Energia Geotérmica

• Vento - Energia Eólica

• Madeira/Resíduos florestais/outro tipo de resíduos - Energia Biomassa

• Combustíveis fósseis - Energia dos combustíveis fósseis
• Gás Natural
• Carvão
• Petróleo

• Combustíveis nucleares - Energia Nuclear
• Plutónio
• Urânio

FONTES DE ENERGIA

Manisfestações de Energia

• Energia luminosa

• Energia Elétrica

• Energia Térmica

• Energia mecânica

• Energia Sonora

• Energia Radiante

• Energia Química

FORMAS FUNDAMENTAIS DE ENERGIA:

• Energia Cinética (Ec)
• Energia Potencial (Ep)

Energia Cinética:

É a energia relacionada com o movimento dos corpos. 

Energia Potencial:

É a energia que se encontra armazenada nos corpos.

• Energia potencial QUÍMICA: 
• associada aos alimentos
• associada aos combustíveis
• associada a pilhas e baterias

• Energia potencial ELÁSTICA
• associada a materiais elásticos
• associada a molas

• Energia potencial GRAVÍTICA
• qualquer corpo, mesmo em repouso, possui Epg
• Para a mesma altura, < massa do corpo = < Epg
• Para a mesma massa, < h = < Epg

jaule (J) é unidade no sistema internacional de Energia

exercícios: completa com as opções 'Aumenta; Diminui; máxima, 0J'

situação 1 - Livro em repouso na estante

Epglivro =
Ec =

situação 2 - Livro cai da estante

Epglivro =
Ec =

situação 3 - Instante em que toca no chão

Epglivro =
Ec =

situação 4 - Livro no chão

Epglivro =
Ec = 


Completa apenas com '0J; máx'

Na situação 1: 

Epg=

Ec=

Na situação 2: 

Epg=

Ec=

Na situação 3:

Epg=

Ec=

A ENERGIA TRANSFORMA-SE E TRANSFERE-SE 

Etotal= energia útil + energia dissipada

A energia útil é aquela que é usada e não desperdiçada ao contrário da energia dissipada.

Ex: 

Aqui a energia útil será a luminosa, pois é para isso que a lanterna foi feita, a energia térmica será energia dissipada, pois não irá ser aproveitada

COMO SE TRANFERE A ENERGIA?

A energia tranfere-se por ondas. Ondas são propagações de uma perturbação num meio material ou não.

As ondas podem classificar-se quanto: 

• À sua Natureza
• Direção da Perturbação

Quanto à natureza: 

    -Mecânicas, são aquelas que se propagam num meio material

ex: ondas sísmicas

      ondas sonoras

      entre outras

   -Eletrommagnéticas, são aquelas que se propagam também no vazio

ex: luz

     microondas

     espaço

     ou outro tipo de radiação

     entre outros

Quanto à direção da Perturbação:

    -Transversais, são aquelas cuja direção da propagação é perpendicular à da perturbação.

   -Longitudinais, são aquelas cuja direção da propagação é a mesma da direção da perturbação

ONDAS PERIÓDICAS:

Amplitude - afastamento máximo da posição de equilíbrio, expresso em metros

Comprimento da onda - É a distância entre dois pontos consecutivos que vibram em fase.

Período - intervalo de tempo que decorre a repetição de cada ponto da onda, expresso em segundos

Frequência - é o número de cristas consecutivas que passam pelo mesmo ponto em cada segundo.